Экологические катастрофы

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. Гидродинамические природные явления

1.1 Наводнения

1.2 Сели

1.3 Цунами

Глава II. Гидродинамические аварии

2.1 Гидродинамические аварии и гидротехнические сооружения

2.2 Причины и виды гидродинамических аварий

2.3 Последствия гидродинамических аварий

2.4 Меры по защите населения от неблагоприятных последствий гидродинамических аварий

2.5 Правила поведения при угрозе и во время гидродинамических аварий

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

гидродинамический авария чрезвычайный наводнение

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей

Гидродинамические объекты - плотины, водозаборные станции запруды для различных целей. Разрушение или прорыв объекта происходит либо под воздействием сил природы, либо под воздействием человека, а также из-за конструктивных дефектов или ошибок проектирования.

Гидродинамическая авария - это чрезвычайное событие, связанное с выводом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопление обширных территорий.

Цель исследования - рассмотреть основные ч-резвычайные происшествия на гидродинамических объектах. Для достижения поставленной цели необходимо решить несколько задачь.

Задачи исследования:

1.Рассмотреть наиболее опасные гидродинамические природные явления.

1.Рассмотреть основные характеристики гидродинамических объектов.

2.Описать типы аварий и их причины на гидродинамических объектах.

3.Проанализировать основные меры предотвращения аварий на гидродинамических объектах и формы устранения последствий.

4.Раскрыть основные меры безопасности и защиты населения при чрезвычайных ситуациях на гидродинамических объектах.

ГЛАВА I. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРИРОДНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

1.1 Наводнения

Наводнения - это затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море в период снеготаяния, ливней, ветровых нагонах воды, заторах, зажорах и т. п.

В зависимости от причин возникновения различаются пять основных типов наводнений.

Половодье - периодически повторяющийся относительно продолжительный подъем уровня в реках, вызываемый обычно весенним таянием снега на равнинах или дождевыми осадками, а так же весенним таянием снега в горах; его следствием является затопление низких участков местности.

Паводок - интенсивный периодический, сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке, вызываемый обильными дождями ливнями, иногда быстрым таянием снега при зимних оттепелях.

Затор - нагромождение льдин во время весеннего ледохода в сужениях и излучинах русла реки, стесняющее течение и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда и некоторых участках выше него.

Зажор - скопление рыхлого ледового материала во время ледостава (в начале зимы) в сужениях и излучинах русла реки, вызывающее подъем уровня воды на некоторых участках выше него.

Ветровой нагон - подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся обычно в морских устьях крупных рек, а так же на наветренном берегу больших озер, водохранилищ и морей.

Наводнения являются неотъемлемой частью истории развития человечества. Они относятся к числу наиболее часто и регулярно повторяющихся стихийных бедствий и занимают лидирующее положение по числу повторов, площади охвата территории, суммарному экономическому ущербу, человеческим жертвам. Наводнения составляют 32% от общего количества стихийных бедствий, ежегодно возникающих в мире. На их долю приходится до 30% материальных потерь от всех стихийных бедствий Земли.

Так, небывалый подъем воды в бассейне Верхней Волги, включая Москву - реку, наблюдался в 1908 году. Он произошел вследствие бурного таяния снежного покрова, толщина которого превышала нормальную в два раза. К тому же в апреле начались сильные дожди, и в результате были уничтожены озимые посевы, разрушены дома, без крова осталось 50 тыс. человек. В Москве затопило многие улицы в близи Москвы - реки, подвалы и первые этажи домов, людей из залитых жилищ спасали на лодках.

Подсчитано что за последние 100 лет жертвами наводнения стали свыше 9 млн. человек. «Рекордсменом» по наводнениям среди стран является Китай. На его территории сильные разрушительные наводнения, связанные с дождевыми паводками, повторяются через каждые два года. Во время разлива самых больших рек страны - Янцзы и Хуанхэ - затапливаются огромные площади (десятки и сотни тысяч километров) и терпят бедствие миллионы жителей. Самое опустошительное наводнение на Хуанхэ отмечено в 1887 г.; тогда погибло около 1 млн. человек.

Настоящей национальной катастрофой стали наводнения на реках Индостана. Почти на всем полуострове наблюдались катастрофические паводки и в конце 70-х - начале 80-х гг. XX в. Во время наводнений 1980 г. здесь было затоплено свыше 1 млн. гектаров земель и пострадало несколько миллионов человек.

Разрушительные наводнения, вызванные очень продолжительными ливнями, часто бывают на одной из самых крупных рек мира - Миссисипи. Она затапливает сотни городов и поселков, принося этим неисчислимые бедствия: миллионы людей терпят лишения, убытки достигают сотен миллионов долларов. В Западной Европе наводнения на реках вызваны чаще всего осенними и зимними дождями.

В России наводнения возможны практически любой ее части как во время весенних половодий, так и в результате летних ливневых паводков. В бассейне Амура наводнения часто происходят по несколько раз в году. К сожалению, хозяйственная деятельность человека - вырубка лесов, распашка земель, строительство городов, заводов, дорог и многое другое - приводит к изменениям режима рек.

Нагонные наводнения Устьевые области крупных рек, впадающих в моря, являются наиболее плотно населенными районами земного шара. Обилие соленой воды, плодородие почвы, богатство рыбных ресурсов. Наличие речных и морских путей -- все это издавна привлекало сюда человека. Поэтому устьевые области рек всегда были центрами цивилизации. Из 200 столиц мира около половины находится в морских устьях рек. Семнадцать из двадцати трех городов мультимиллионеров (т.е. с численностью населения свыше 5 млн. человек) расположены в устьях рек. Короче говоря, здесь, в устьях рек, сосредоточивается сгусток человеческой жизни. В первую очередь это относится к южным районам. Менее благоприятны природные условия в устьях рек в умеренной зоне и совсем неблагоприятны в полярных районах. Тем не менее, и здесь повсеместно в устьях крупных рек расположены города, развито судоходство и интенсивно рыбное хозяйство. В результате этого наводнения повторяются все чаще и чаще и происходят там, где раньше их никогда не было; увеличивается и разрушительная сила подобных стихийных бедствий.

Обязательным условием организации защиты от поражающих факторов и последствий наводнений является их прогнозирование.

Для прогнозирования используется гидрологический прогноз - научно - обоснованное предсказание развития, характера и масштабов наводнений. В прогнозе указывают примерно и время наступления, какого - либо элемента ожидаемого режима, например, вскрытия или замерзания реки, ожидаемый максимум половодья, возможная продолжительность стояния высоких уровней воды, вероятность затора льда и другое.

1.2 Сели

Сель (селевой поток) - это внезапно возникающий в горных реках поток воды с высоким уровнем содержания (до75%) камней, грязи, песка, грунта

Основными причинами возникновения селей являются проливные дожди в горах, интенсивное таянье снега и льда, прорыв плотин горных озер, вырубка леса и уничтожение растительности на склонах гор, взрывные работы в карьерах, нарушение технологии разработки горных пород. Обязательным условием образования селей является наличие на склонах большого количества продуктов разрушения горных пород, большой объем воды для сползания этих пород, наличие крутого водостока.

Сель представляет собой грозную силу. Поток, состоящий из смеси воды, грязи и камней, стремительно несется вниз по реке, смывая мосты, разрушая плотины, опустошая склоны долины, выдергивая с корнем деревья, уничтожая посевы. Находясь вблизи от селя, можно ощущать содрогание земли под ударами камней и глыб, запах сернистого газа от трения камней друг о друга, слышать сильный шум, подобный грохоту камнедробилки.

Длина селевого потока составляет от нескольких до десятков километров. Ширина определяется шириной русла и колеблется от нескольких до 100 метров и более. Глубина потока может достигать 15 метров. Скорость передвижения колеблется в широком диапазоне от 2 до 10м/с. Продолжительность действия составляет в среднем 2 - 3 часа, реже 8 - 10 часов

Селевым бассейном называют территорию, охватывающую: склоны, где накапливаются продукты разрушения горных пород и влага (зона селеобразования); истоки селя, все его русла (хона перемещения, транзита); затопляемые территории(зона солевых отложений).

Селевые потоки распространены в горах Кавказа, Карпат, Крыма, Урала, Памира, Алая, Тянь-Шаня, Алтая, Саян, на хребтах Баргузинский, Удакан, Становой, Верхоянский, Черского, Колымский.

Классификация селей

Размер селя	Объем селя
Небольшой	0,1 - 1,0 тыс.м3
Довольно большой	1,0 - 10 тыс. м3
Большой	10 - 100 тыс. м3
Очень большой	0,1 - 1,0 млн. м3
Огромный	1 - 10 млн. м3
Грандиозный	10 - 100 млн. м3

Из этой классификации видно, что селевой поток очень тяжёлый, вследствие чего удар селевого потока достигает 5-12 т/м² .

При огромных селях с 1 км² селеносного бассейна в среднем сносится 20--50 тыс. м³ твердого материала, или 50--120 тыс. т. В качестве примера можно привести три случая селя огромного размера, зарегистрированные в районе г. Алма-Ата .(1921, 1963 и 1973 гг.), и один случай -- в районе г. Еревана (1946 г).

Для возникновения селя требуется одновременно совпадение трёх обязательных условий:

Основная причина разрушения горных пород заключается в резких внутрисуточных колебаниях температуры воздуха. Так, в горных районах Туркмении и Армении суточная амплитуда колебаний температуры воздуха достигает 50--60.C° (для летних месяцев). Это приводит к возникновению многочисленных трещин в породе и ее дроблению.

Усугубляет процесс попеременное замерзание-оттаивание воды, попавшей в трещины. Замерзшая вода, расширяясь в объеме, создает большое давление на стенки разлома. Помимо того, горные породы разрушаются за счет химического выветривания (растворение и окисление минеральных частиц внутрипочвенными и грунтовыми водами), а также за счет органического выветривания под воздействием микро- и макроорганизмов.

На образование необходимого количества материала для селя уходит от 5-6 до 20-25 лет. Грязекаменные потоки проходят значительно реже, мелкие и наносные - несколько чаще. В зоне БАМа крупные селевые потоки проходят 1 раз в 20 лет, наносовидные - 1 раз в 3-5 лет.

Решающим фактором в процессе образования селя является не сколько высота гор, а крутизна склонов, как иногда говорят энергия рельефа, чем она больше, тем чаще образуется сель. Минимальный уклон: 10-15 градусов.

Значительное количество факторов, участвующих в селеобразовании, и сложный характер их взаимного влияния затрудняют возможность точного прогнозирования конкретной даты возникновения селя. Однако, можно предсказать наступление селеопасного периода.

Селеопасные районы делятся на несколько зон по климатическим и географическим признакам.

Теплую зону образуют умеренный и субтропический климатические пояса, в пределах которых селепроявление развито в форме водокаменных и грязекаменных потоков. Основная причина образования селей - ливни. Регионы теплой зоны: Кавказский, Уральский, Южно - Сибирский, Амуро - Сахалинский, Курило - Камчатский; области теплой зоны - Северо - Кавказская, Северного Урала, Среднего и Южного Урала, Алтайско - Саянская, Енисейская, Байкальская, Алданская, Приамурская, Сихотэ - Алинская, Сахалинская, Камчатская, Курильская.

Холодная зона охватывает селеопасные районы Субарктики и Арктики. Здесь в условиях дефицита тепла и вечной мерзлоты преимущественно распространены водоснежные потоки. Регионы холодной зоны: Западный, Верхоянско - Черский, Колымско - Чукотский, Арктический; области холодной зоны - Кольская, Полярного и Приполярного Урала, Верхоянско - Черская, Прихотская, Колымско - Чукотская, Корякская, Таймырская, Арктических островов.

Для современной организации защиты населения первостепенное значение имеет четко отлаженная система оповещения и предупреждения. На объектах и в районах, которым угрожают сели, организуется противоселевая служба предупреждения. В ее задачи входит наблюдение за состоянием селевых бассейнов, прогнозирование селей, оповещение о времени их появления. Однако надо учитывать, что времени в некоторых ситуациях очень мало и население о грозящей ему опасности может быть предупреждено всего лишь за десятки минут (реже за 1 -2 часа и более).

Система наблюдения и прогнозирования селевой опасности включает в себя учреждения Росгидрометеослужбы, МЧС России, специализированные селевые станции, партии и посты.

К ней могут подключаться группы наблюдателей и исследователей из местных учебных заведений, геологи, сейсмологи и другие специалисты.

Объектами наблюдения являются все наиболее опасные селевые бассейны и условия селеобразования, особенно накопление влаги и продуктов разрушения горных пород. При наблюдениях используют всевозможные измерительные приборы, аэрофотосъемку, инженерно - геологические методики исследований, статистические таблицы и справочники, местные приметы.

1.3 Цунами

Цунами - это огромные морские волны, возникающие чаще всего в результате сильного подводного землетрясения, когда происходит быстрое изменение рельефа дна. Оно действует на воду, как огромный поршень, поднимая или опуская большие массы воды, которые, разбегаясь во все стороны, и образуют волны. Реже цунами возникает в результате извержения подводных или островных вулканов, при обрушении в воду больших масс земных пород и подводных оползнях.

С точки зрения теории волн, цунами относятся к гравитационным, то есть возникающим как под воздействием силы тяжести самой воды, так и под воздействием притяжения Солнца, Луны (приливные волны) или других тел.

Каждый может увидеть уменьшенную модель гравитационной волны на канале или на узкой реке при быстром движении большой баржи или теплохода. Сначала, при приближении судна, вода как бы уходит, обнажая прибрежные участки дна, а затем с большей силой возвращается и может даже сбить с ног взрослого человека.

В открытом океане волны цунами распространяются со скоростью до 1000 километров в час. Но там они очень пологие, так как длина волны (расстояние между гребнями) достигает 100-300 километров, а высота от подошвы до вершины - всего несколько метров, и поэтому не опасны для судоходства. При выходе волн на мелководье, вблизи береговой черты, их скорость резко уменьшается до 50-100 километров в час, а высота увеличивается. И только у самого побережья, наталкиваясь на препятствие, масса воды вздыбливается, образуя волну высотой 10 - 15 м. Наиболее высокие волны, до 30-40 метров, образуются у крутых берегов, в клинообразных бухтах и у выдающихся далеко в океан мысов, обрушивая на берег, прибрежные постройки, земельные угодья и дороги сотни тысяч тонн соленой воды, которая сначала сметает, а потом заливает все на своем пути. Районы побережья с закрытыми бухтами являются менее опасными.

Волны цунами образуются также и при ядерных взрывах. Когда в 1954 г. американцы взорвали над океаном водородную бомбу, возник водяной вал 54-метровой высоты. В 2 км от эпицентра высота его уменьшилась до 13 метров.

Подобно тому как имеется шкала интенсивности землетрясений, существует и шкала интенсивности цунами:

I - цунами очень слабое, волна отмечается лишь мареографами.

II - слабое цунами, может затопить плоское побережье.

III - цунами средней силы. Плоские побережья затоплены, легкие суда могут быть выброшены на берег. В воронкообразных устьях рек течение может временно меняться на обратное. Портовые сооружения подвергаются небольшому ущербу.

IV - сильное цунами, побережье затоплено, прибрежные постройки и сооружения повреждены. Крупные парусные суда и небольшие моторные выброшены на сушу, а затем снова смыты в море. Берега засорены обломками и мусором.

V - очень сильное цунами, приморские территории затоплены. Волноломы и молы сильно повреждены. И более крупные суда выброшены на берег. Ущерб велик и во внутренних частях побережья. В устьях рек высокие штормовые нагоны. Человеческие жертвы.

VI - катастрофическое цунами, полное опустошение побережья и приморских территорий. Суша затоплена на значительное пространство в глубь от берега моря. Самые крупные суда повреждены. Много жертв.

Прогнозировать цунами сложно. Подземные толчки происходят часто, однако не известно, какой высоты волну цунами породит землетрясение той или иной силы. Еще труднее предсказать, как цунами будет вести себя у берега, очертания которого бывают очень сложными и изрезанными.

Вывод

Почти все природные явления в определенных условиях и масштабах могут приобрести такую силу, что становятся опасными для человека и его близких.

Гидродинамические природные явление, событие гидрологического происхождения или результат гидрологических процессов, возникающих под действием различных природных или гидродинамических факторов или их сочетаний, оказывающие поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных и растения, объекты экономики и окружающую среду тому пример наводнения, сели и цунами.

И если мы и другое население нашей страны не готовы, не знаем, как защитить себя, свой дом и имущество от сил природы, то может возникнуть опасная и даже чрезвычайная ситуация, реально угрожающая жизни многих людей, их интересам и даже безопасности страны.

ГЛАВА II. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ АВАРИИ

2.1 Гидродинамические аварии и гидротехнические сооружения

Гидродинамические аварии - аварии на гидродинамических объектах, в результате которых могут произойти катастрофические затопления. Затопление прибрежных территорий с находящимися на них населенными пунктами, хозяйственными объектами может наступить в результате разрушения гидротехнических сооружений (плотин, дамб, перемычек), расположенных выше по течению реки, или системы ирригационных сооружений в орошаемых районах.

В любом городе или районе, где есть водоснабжение, имеются гидротехнические сооружения (ГТС), предназначенные для использования водных ресурсов или для обеспечения защиты людей от разрушительных действий водной стихии.

К сожалению под влиянием времени, ошибок строителей или в результате стихийных бедствий некоторые ГТС начинают приходить в негодность, и при их разрушении происходят серьезные аварии. Например при аварии плотины Мальпассе во Франции и водохранилища Вайонт в Италии были разрушены целые города, промышленные и транспортные объекты (мосты, дороги), погибло множество людей.

Многие ГТС построении десятки, а иногда и сотни лет назад. Плотинам и шлюзам канала им. Москвы исполнилось 60 лет, а это означает определенную усталость металла, износ бетона, гниение деревянных конструкций.

Древнейшая из известных каменных плотин сооружена в Египте примерно 6000 лет тому назад. Дамбы для защиты низменных мест от затоплений строились на территории современной Голландии уже около 2000 лет назад. До нашего времени сохранился акведук водопровода Пон - дю - Гар в Ниме во Франции, возведенный римлянами в I веке до н. э.

В России строительство плотин начало развиваться с XVI века. Плотина высотой 18 м была построена на реке Змеевке (Алтайский край) в 1780 г. Для горнозаводских сооружений на Змеиногорском руднике талантливым русским изобретателем - гидротехником К.Д. Фроловым.

К гидротехническим сооружениям, разрушение которых вызывает гидродинамические аварии, относятся плотины, шлюзы, оросительные (ирригационные) системы, перемычки, запруды, каналы, акведуки, туннели, линевая канализация и некоторые другие объекты.

Плотина - это искусственное водопроводное сооружение или природное (естественное) препятствие на пути водотока, создающее разницу уровней по руслу реки.

Искусственные плотины созданы человеком для своих нужд: плотины гидроэлектростанций, водозаборов в ирригационных системах, дамбы, перемычки, запруды.

Естественные плотины создаются в результате действия природных сил, например оползней, селей, лавин и т.п.

Перед плотиной (вверх по водотоку) накапливается вода и образуется искусственное или естественное водохранилище. Самое известное в Москве Химкинское водохранилище находится возле станции метро «Водный стадион» и «Речной вокзал». Мощная плотина, перегородившая долину древней реки Химки, круглосуточно находится под наблюдением - ведь ниже ее дома и дороги, а главное - люди.

Участок реки между двумя соседними плотинами на реке или участок канала между двумя шлюзами называют бьефом.

Верхний бьеф плотины - это часть реки выше подпорного сооружения (плотины, шлюза), а часть реки ниже подпорного сооружения - нижний бьеф.

Водохранилища могут быть долговременными или кратковременными.

Долговременным искусственным водохранилищем является, например, водохранилище верхнего бьефа Химкинской плотины. Почти 50 лет на Химкинском водохранилище располагается центр гребных и парусных видов спорта столицы, да и все страны.

Долговременное естественное водохранилище пожжет образоваться из - за перекрытия реки после обвала твердых скальных пород. Так появилось огромное Сарезское озеро на реке Мургаб в 1911 г.

Кратковременные искусственные плотины сооружают для временного изменения направления течения реки при строительстве ГЭС или других гидротехнических сооружений. Кратковременные естественные плотины возникают в результате перекрытия реки рыхлым грунтом, снегом или льдом.

Есть еще много разновидностей ГТС. Их различают по следующим признакам.

По месту расположения:

- наземные (прудовые, речные, озерные, морские);

- подземные (трубопроводы, туннели).

По характеру и цели использования:

водно-энергетические, для водоснабжения, мелиоративные канализационные,, воднотранспортные, декоративные, лесосплавные, спортивные, рыбохозяйственные.

По функциональному назначению ГТС бывают следующих видов:

водоподпорные сооружения, создающие напор или разность уровней воды перед сооружением и за ним (плотины и дамбы);

водопроводящие сооружения (водоводы), служащие для переброски воды в задние пункты: каналы, туннели, лотки, трубопроводы, шлюзы, акведуки, водосбросы;

регуляционные (выправительные) сооружения, предназначенные для улучшения условий протекания водотоков и защиты русел и берегов рек: щиты, дамбы, полузапруды, берегоукрепительные, ледонаправляющие сооружения;

водосбросные ГТС, служащие для пропуска излишков воды из водохранилищ, каналов, напорных бассейнов. Они бывают русловые, береговые, поверхностные, и глубинные и позволяют частично или полностью опорожнять водоемы. Для этого водосбросные ГТС оборудуют гидротехническими затворами - подвесными конструкциями для полного или частичного закрывания водопропускного отверстия плотины, шлюза, туннеля, рыбохода.

В особую группу выделяют специальные ГТС:

для использования водной энергии - здания ГЭС, напорные бассейны;

для водного транспорта - судоходные шлюзы, бревноспуски;

мелиоративные - магистральные и распределительные каналы, шлюзы - регуляторы;

рыбохозяйственные - рыбоходы, рыбоводные пруды.

Комплексные ГТС, объединенные общей целью, в которых сочетаются и плотины, и каналы, и шлюзы, и энергоустановки, называют гидроузлами. Их можно увидеть путешествуя по каналам и рекам России.

2.2 Причины и виды гидродинамических аварий

На ГТС постоянно воздействуют водный поток, колебания температуры, льды, наносы, статические и гидродинамические нагрузки, происходят истирание поверхности, коррозия металлов, выщелачивание бетона, гниение деревянных конструкций (или их стачивание живыми организмами).

Поэтому со временем растет вероятность разрушения того или иного сооружения и затопление водой прилегающей территории. Причем опасны не только прорывы плотин на больших водохранилищах - опасен прорыв задвижки в сельском пруду, разрыв водотока на территории города, предприятия. Ведь кабелям, механизмам, автомашинам безразлично, сколько воды над ними 1 - сантиметр или 5 метров. Раз вода попала в механизм, где она вредна, значит, он выходит из строя.

На территории России в настоящее время эксплуатируется 30000 водохранилищ и несколько сотен накопителей промышленных стоков и отходов, из них около 3000 объектов вместимостью более 1 млн. м³ ; имеется около 60 крупных водохранилищ вместимостью более 1 млрд. м³. Однако более 50 лет гидротехнические сооружения на 200 водохранилищах и 56 накопителях отходов эксплуатируются без реконструкции, некоторые находятся в аварийном состоянии.

Размещение таких объектов повышенного риска в черте крупных населенных пунктов и их разрушение могут привести к катастрофическому затоплению обширных территорий, значительного числа населенных пунктов, массовой гибели людей длительному прекращению судоходства, сельскохозяйственного и рыбопромыслового производства.

По мнению специалистов, общее число гидродинамических опасных объектов составляет 815, численность населения, проживающих в зонах непосредственной угрозы жизни и здоровью при возможных авариях на этих объектах, превышает 7 млн. человек.

Ухудшилось и состояние гидротехнических сооружений, входящих в состав некоторых металлургических предприятий. При проведении приватизации и акционирования крупных промышленных предприятий часто не учитывается наличие в составе их основных фондов водохранилищ, что также приводит к появлению «бесхозных» потенциально опасных водоемов, на которых вероятность возникновения аварий увеличивается.

Разрушения (прорыв) гидротехнических сооружений происходит в результате действия сил природы (землетрясений, ураганов, размывов плотин, износа и старения оборудования) или воздействий человека (нанесение ударов ядерным или обычным оружием по гидротехническим сооружениям, крупным естественным плотинам), а так же из - за конструктивных дефектов, халатности рабочих или ошибок проектирования.

Классическим примером гидродинамической аварии является прорыв плотины.

Прорыв плотины - начальная фаза гидродинамической аварии, то есть процесса образования прорана и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бьефа устремляющегося через проран в нижний бьеф.

Проран - узкий проток в теле (насыпи) плотины, косе, отмели, в дельте реки или спрямленный участок реки, возникший в результате размыва излучины в половодье.

Волна прорыва - волна, образующаяся во фронте устремляющегося в проран потока воды, имеющая, как правило, значительные высоту гребня и скорость движения и обладающая большой разрушительной силой.

Высота волны прорыва и скорость ее распространения зависят от размеров прорана, разницей уровней воды в верхнем и нижнем бьефе, гидрологических и топографических условий русла реки и ее поймы.

Скорость продвижения волны прорыва колеблется от 3 до 25 км/час (для горных и предгорных районов - примерно 100 км/час). Высота волны прорыва, как правило, находится в диапазоне от 2 до 12 метров. Основным следствием прорыва плотины при гидродинамических авариях является затопление местности.

В зависимости от его масштабов и последствий различают: затопление катастрофическое затопление, повлекшее смыв плодородных почв или отложение наносов на обширных территориях.

Затопления - это покрытые территории водой. Под термином «затопления» имеется в виду затопление местности при разрушении гидротехнических сооружений.

Зоной возможного затопления при разрушении гидротехнических сооружений называют часть прилегающей к реке (озеру, водохранилищу) местности, затопляемая водой. В зависимости от последствий воздействия гидропотока, образующегося при разрушении ГТС, на территории возможного затопления следует выделить зону катастрофического затопления.

Зона катастрофического затопления - зона затопления, в пределах которой произошли массовые потери людей, сельскохозяйственных животных и растений, значительно повреждены или уничтожены материальные ценности, в первую очередь здания и другие сооружения.

На затопляемой территории выделяют четыре зоны катастрофического затопления:

Первая зона непосредственно примыкает к гидросооружению и простирается на 6-12км. от него. Высота волны может достигать здесь нескольких метров. Характерен бурный поток воды со скоростью течения 30км/ч и более. Время прохождения волны 30 мин.

Вторая зона-зона быстрого течения (15-20км/ч). Протяженность этой зоны может быть 15-25км. Время прохождения волны 50-60км.

Третья зона-зона среднего течения (10-15км/ч) протяженность до 30-50км. Время прохождения волны 2-3 ч.

Четвертая зона- зона слабого течения (разлива). Скорость течения здесь может достигать 6-10км/ч. Протяженность зоны в зависимости от рельефа местности может составлять 35-70км.

При катастрофическом затоплении угрозу жизни и здоровью людей, помимо воздействия волны прорыва, представляют пребывание в холодной воде, нервно-психическое перенапряжение, а также затопление (разрушение) систем, обеспечивающих жизнедеятельность населения.

Безопасность населения при катастрофическом затоплении обеспечивается заблаговременным осуществлением мер, направленных на его предотвращение или ограничение его масштабов. Эти меры: правильный выбор места размещения плотины и населенных пунктов; ограничение строительства жилых домов и объектов экономики в местах, подверженных действию возможной волны прорыва; обвалование населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий; создание надежных дренажных систем; проведение берегоукрепительных работ для предотвращения оползней и обрушений; устройство гидроизоляции и специальных укреплений на зданиях и сооружениях; насаждение низкоствольных лесов (из тополей, ольхи и березы), способных уменьшить скорость волны прорыва.

Чрезвычайные ситуации в зоне затопления нередко сопровождаются вторичными поражающими факторами. Пожарами вследствие обрывов и короткого замыкания электрических кабелей и проводов, оползнями и обвалами в результате размыва грунта, инфекционными заболеваниями по причине загрязнения питьевой воды и резкого ухудшения санитарно-эпидемиологического состояния в населенных пунктах вблизи зоны затопления и районах временного размещения пострадавших, особенно в летнее время.

2.3 Последствия гидродинамических аварий

Последствиями гидродинамических аварий являются:

повреждение и разрушение ГТС и гидроузлов и кратковременное или долговременное прекращение выполнения ими своих функций;

поражение людей и разрушение сооружений волной прорыва;

затопление обширных территорий.

Масштабы последствий гидродинамических аварий зависят от параметров и технического состояния ГТС, характера и размеров разрушений, объема запасов воды в водохранилище, от характеристик волны прорва, рельефа местности, сезона и времени суток происшествия, а так же конкретных мер и уровня подготовки к действиям и организованности в условиях аварии руководящего состава, персонала предприятий и организаций, аварийно - спасательных служб.

Основным поражающим фактором гидродинамических аварий являются разрушительная волна прорыва, водный поток и спокойные воды, затопляющие территорию суши и объекты. Воздействие волны прорыва во многом аналогично действию воздушной ударной волны, образующейся при взрыве.

Из - за крупных гидродинамических аварий гибнут люди, прерывается подача электроэнергии в энергетические системы, прекращается функционирование ирригационных или других водохозяйственных систем, а так же объектов прудового рыбного хозяйства. Кроме того, разрушаются или оказываются под водой населенные пункты и промышленные предприятия, выводятся из строя коммуникации и другие элементы инфраструктуры, гибнут посевы и скот, выводятся из хозяйственного оборота сельскохозяйственные угодья, нарушается жизнедеятельность населения и производственно - экономическая деятельность предприятий, утрачиваются материальные, культурные и исторические ценности, наносится большой ущерб природной среде, в том числе в результате изменений ландшафта.

Вторичными последствиями гидродинамических аварий являются загрязнения воды и местности веществами из разрушенных (затопленных) хранилищ, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, массовые заболевания людей и животных, аварии на транспортных магистралях, оползни и обвалы, утрата прочности зданий и сооружений.

Потери населения, находящегося в зоне действия волны прорыва, могут достигать ночью 90%, а днем -- 60%. Из общей численности населения пострадавших количество погибших может составлять ночью 75%, днем 40%.

Плотина Сент-Франсис в Калифорнии навсегда вошла в аналоги инженерной геологии как трагический пример человеческой беспечности. Она была построена в 70км от Лос-Анджелеса в каньоне Сан-Франциско с целью накопления воды для последующего ее распределения по водопроводу Лос-Анджелеса.

Заполнять водохранилище начали в 1972 г., но вода достигла максимального уровня лишь 5 марта 1928 г. К тому времени просачивание воды через платину уже вызывало беспокойство у местных жителей, но необходимых мер принято не было. Наконец, 12 марта 1928 г. Вода прорвалась через толщу грунта, и под ее напором плотина рухнула. Свидетелей катастроф в живых не осталось. Это было страшное зрелище. Вода промчалась по каньону как стена высотой около 40 м. Через 5 минут она снесла электростанцию, находившуюся в 25 км. вниз по течению. Все живое, все постройки были уничтожены. Затем вода устремилась в долину. Здесь ее высота уменьшилась, а разрушительная сила несколько ослабела, но осталось достаточно опасной. Немногим в верхней части долины удалось остаться в живых. Это были люди, случайно спасшиеся на деревьях или на плывущих в потоке обломках. К тому времени, когда наводнение достигло прибрежной равнины, оно представляю собой грязную волну шириной 3км, катившуюся со скоростью быстро идущего человека. Позади волны долина была затоплена на 80км. Во время этого наводнения погибло более 600 человек. Обрушение плотины Сент-Франсис стало примером того, как не надо строить гидротехнические сооружения

В июне 1993 г. произошли прорыв плотины Кисилевского водохранилища на р.Какве и сильное наводнение в г. Серове Свердловской области. Чрезвычайная ситуация возникла вследствие катастрофического паводка, образовавшегося в результате сильных дождей и заключительной фазе весеннего половодья. С резким подъемом воды в р.Какве произошло затопление 60 км² в ее пойме, жилых массивов г.Серова и девяти других населенных пунктов. От наводнения пострадали 6,5 тыс., из них 12 погибли. В зону затопления попали 1772 дома, из них 1250 стали непригодными для жилья. Пострадали многие промышленные и сельскохозяйственные объекты.

Оценка последствий аварий. В обобщенном виде последствия аварий выражаются с помощью показателей материального ущерба. Потери среди населения оцениваются числом погибших, пострадавших, пропавших без вести.

Материальный ущерб от гидродинамических аварий оценивается числом единиц разрушенных, поврежденных, вышедших из строя объектов и сооружений, а так же в денежном выражении.

К прямому ущербу относят:

повреждение и разрушение ГТС, жилых, производственных зданий, железных и автомобильных дорог, линий электропередач и связи, мелиоративных систем;

гибель скота и урожая сельскохозяйственных культур;

уничтожение и порча сырья, топлива, продуктов питания, кормов, удобрений;

затраты на временную эвакуацию населения и перевозку материальных ценностей в не затапливаемые места;

смыв плодородного слоя почвы и занесение почвы песком, глиной или камнями.

К косвенному ущербу относят:

затраты на приобретение и доставку в пострадавшие районы продуктов питания, одежды, медикаментов, строительных материалов и техники, кормов для скота;

сокращение выработки промышленной и сельскохозяйственной продукции и замедление темпов развития народного хозяйств

ухудшение условий жизни местного населения;

невозможность рационального использования территории, находящейся в зоне возможного затопления.

2.4 Меры по защите населения от неблагоприятных последствий гидродинамических аварий

Обязательное условия защиты ГТС от аварий - это постоянное наблюдение за гидрометеорологическими условиями, что позволяет составлять прогнозы вероятности аварий и других неблагоприятных последствий.

Многолетний опыт показал, что материальный ущерб от аварий существенно уменьшается при наличии прогноза, высокой организованности и обученности населения. К сожалению, и в наши дни не все люди, проживающие в зонах потенциального затопления, с должным вниманием относятся к прогнозам.

Важными мерами защиты от гидродинамических аварий являются:

уменьшение максимального расхода воды путем перераспределения стока во времени;

регулирование паводковых стоков с помощью водохранилищ;

укрепление и своевременный ремонт гидротехнических сооружений, ограждающих дамб (валов);

проведение берегоукрепительных и дноуглубительных работ, подсыпка низких мест.

К оперативным предупредительным мерам относятся:

своевременное оповещение населения об угрозе катастрофического затопления и принятие необходимых мер для его защиты;

заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных, материальных и культурных ценностей из потенциально затапливаемых зон;

частичное ограничение или прекращение функционирования предприятий, организаций, учреждений, расположенных в зонах возможного затопления, защита материальных ценностей;

организация и проведение аварийно-спасательных работ в зоне затопления;

оказание квалифицированной и специализированной помощи пострадавшим;

проведение неотложных работ по обеспечению жизнедеятельности населения.

Один из способов профилактики аварий гидротехнических сооружений состоит в том, чтобы не строить их там, где они принесут больше вреда, чем пользы.

2.5 Правила поведения при угрозе и во время гидродинамических аварий

Городам и другим населенным пунктам, расположенным ниже по течению от плотин, потенциально угрожает опасность затопления. Поэтому проживающие в них люди должны знать правила безопасного поведения и порядок действий при гидродинамических авариях.

Главная рекомендация состоит в том, чтобы все жители затапливаемых зон, прилегающих к аварийным ГТС, хорошо знали возможные опасности, были обучены и подготовлены к действиям при угрозе и во время затопления. С получением прогноза или сигнала тревоги населения оповещается через сеть радио - и телевизионного вещания. В сообщении о наводнении указываются ожидаемое время затопления, границы затапливаемой территории, рекомендации о действиях по защите населения и имущества тех или иных населенных пунктов при наводнении, а также порядок эвакуации.

По сигналу оповещения об угрозе затопления население должно эвакуироваться немедленно. Эвакуации подлежат также домашние животные. При эвакуации из дома необходимо взять с собой документы, ценности, вещи первой необходимости, запас питьевой воды и продукты питания на 2 - 3 суток. Часть имущества, которую требуется сохранить от затопления водой и нельзя взять с собой, надо перенести на верхние этажи зданий, чердаки, верхние ярусы сооружений.

Перед тем как покинуть дом, квартиру, необходимо выключить электричество и газ, плотно закрыть окна, двери, вентиляционные и другие отверстия в здании.

При внезапном наступлении катастрофического затопления для спасения от удара волны прорыва необходимо занять ближайшее возвышенное место, взобраться на ствол крупного дерева, верхние ярусы прочных сооружений. Если поблизости нет подходящих строений, нужно спрятаться за любую преграду, которая может защитить от движущейся воды: дорожная насыпь, большие камни, деревья (лучше наиболее отдаленные и крепко укоренившиеся). Необходимо держаться за дерево, камень или другие выступающие предметы, иначе воздушная волна и потоки воды могут протащить по камням, другим твердым предметам, ударить о них.

В случае нахождения в воде при приближении волны прорыва - нырнуть в глубину у основания волны. Оказавшись в воде, вплавь или с помощью подручных плавающих средств постарайтесь выбраться на сухое место, лучше всего на насыпь дороги или дамбу, по которым можно добраться до незатопленной территории.

При подтоплении или затоплении приусадебного участка или многоквартирного жилого дома необходимо выключить электроснабжение, подать сигнал о нахождении в доме (квартире) людей путем вывешивания днем флага из яркой ткани, а ночью - фонаря. Для получения информации обстановке следует использовать радиоприемники с автономным питанием. Принимают меры по защите имущества от прямого воздействия влаги и воды, учитывают продукты питания, питьевую воду и организуют экономное их расходование.

Проводится подготовка к возможной эвакуации по воде. При эвакуации берут с собой документы, вложенные в целлофановые пакеты, максимальное число предметов первой необходимости, сезонную, но теплую одежду, максимально используют резиновую обувь, предметы одежды водозащитного (водоотталкивающего) исполнения, надувные предметы (матрацы, подушки, большие детские игрушки, автомобильные камеры), веревки. В первую очередь принимают меры по обеспечению безопасности детей, стариков, инвалидов и больных. Уточняют место сбора семьи. Дом (квартира) и имущество нужно приводить в состояние «без хозяев».

Самоэвакуацию людей осуществляют пешим порядком или на подручных плавсредствах и только в случаях прямой видимости места на незатопленной территории, к которому нужно выйти, при необходимости получения медицинской помощи, израсходовании продуктов питания, угрозе ухудшения обстановки и отсутствии перспективы в получении помощи со стороны. Организованная эвакуация населения из зоны затопления возможна пешим порядком или с помощью плавсредств и вертолетов.

Пешим порядком эвакуируют только летом и на небольшие расстояния с помощью проводников по бродам глубиной не более одного метра.

После спада воды люди торопятся вернуться в свое жилье. При этом следует помнить о мерах предосторожности.

Следует остерегаться порванных или провисших электрических проводов. О повреждениях, а так же о разрушении водопроводных, газовых канализационных магистралей немедленно сообщить в соответствующие коммунальные службы и организации. Попавшие в воду продукты категорически запрещается применять в пищу.

Запасы питьевой воды перед употреблением должны быть проверены, а имеющиеся колодцы с питьевой водой - осушены путем выкачивания из них загрязненной воды.

Пред входом в здания после наводнения следует убедиться, что их конструкции не претерпели явных разрушений и не представляют опасности для людей. Прежде чем войти в помещение, необходимо в течение нескольких минут его проверить, открыть входные двери или окна. При осмотре внутренних комнат здания (дома) не рекомендуется применять спички или свечи в качестве источника света из - за возможного присутствия газа в воздухе. Для этих целей лучше использовать электрические фонари. До проверки специалистами состояния электрической сети нельзя пользоваться источниками электроэнергии.

Вывод

Как мы уже выяснили, гидродинамическими опасными объектами являются сооружения или естественные образования, создающие разницу уровней воды до (верхний бьеф) и после (нижний бьеф) них. К ним относятся гидротехнические сооружения напорного фронта: плотины, запруды, дамбы, бассейны и уравнительные резервуары, гидроузлы, малые гидроэлектростанций и сооружения, входящие в состав инженерной защиты городов и сельскохозяйственных угодий.

Если бы не течение времени, ни ошибки конструирования, и не стихийные бедствия, то мы бы и не имели понятия что такое гидродинамическая авария. И только выполнение основных правил поведения и действий населения позволяет существенно снизить возможный материальный ущерб и сохранить жизнь людей, проживающих в опасных районах и подверженных воздействию водной стихии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гидродинамический объект - искусственное гидротехническое сооружение или природное естественное образование, способное при разрушении напорных преград создавать волну прорыва в направлении нижнего бьефа.

Бьеф - часть реки, канала, водохранилища и др. участков поверхности вод, примыкающих к плотине, шлюзу и т.п. выше или ниже по течению. Волна прорыва и разливающиеся массы воды способны на своем пути вызывать человеческие жертвы, разрушать строения и объекты народного хозяйства, наносить материальный ущерб населению и хозяйству. Причинами прорыва гидротехнического или естественного сооружения могут быть природные явления (землетрясения, ураганы, обвалы, оползни, паводки, размыв грунтов и др.) и техногенные факторы (разрушение конструкций сооружения, эксплуатационно-технические аварии, нарушение режима водосбора и др.), а также диверсионные подрывы и применение средств поражения в военное время.

Защита населения от поражающего действия волны прорыва и как следствие ее - наводнений - включает ряд мероприятий: прогнозирование поражающего действия волны прорыва плотин и возможных зон затопления; ограничения строительства жилых домов и объектов народного хозяйства в зонах возможного действия волны прорыва и последующего затопления; эвакуация населения из зон поражающего действия волны прорыва и последующего затопления при угрозе разрушения плотины; оповещение населения об угрозе разрушения плотины и возникновения наводнений; осуществление инженерно-технических мероприятий по снижению поражающего действия волны прорыва и последствий наводнения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Акимов В.А., Новиков В.Д., Радаев Н.Н. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски.- М.: ЗАО ФИД Деловой экспресс, 2001. - 430с.

2.Баранков Н.Т. Безопасность жизнедеятельности - М., 2001. - 122с

3.Баринов А.В. Чрезвычайные ситуации природного характера и защита от них. - М.: Владос-Пресс. - 2003. - 228с.

4.Безопасность жизнедеятельности. / Под общей ред. Белова С.В.- М.: Высшая школа, 2001. - 421с.

5.Безопасность жизнедеятельности: Учебник для студентов сред. Специальных заведений / С.В. Белов, В.А. Довисилов, А.Ф. Козьяков и др. Под общ. Ред. С.В. Белова. 3-е изд. Испр. И доп. М.: Высшая школа, 2003. - 357 с.

6.Безопасность и защита населения в чрезвычайных ситуациях: Н. А. Крючек, В. Н. Латчук, С. К. Миронов -- Москва, НЦ ЭНАС, 2010. - 264 с.

7.Безопасность и защита человека в чрезвычайных ситуациях: Ю.В.Репин -- СПб, Дрофа, 2005. - 192с.

8.Белов С.В. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. - М.: ВАСОТ. 1993. - 263с.

9.Борисенко Е.П., Пасецкий В.М. Тысячелетняя летопись необычайных явлений природы. - М.: Мысль, 1988. - 234с.

10.Вахтин А.К. Меры безопасности при ликвидации последствий стихийных бедствий и производственных аварий. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 288с.

11.Гостюшин А.В. Энциклопедия экстремальных ситуаций. 3-е изд. - М.: Зеркало, 1996. - 354с.

12.Гостюшин А.В. Человек в экстремальных ситуациях - М.: Открытый мир, 1995. - 128с.

13.Гринин А.С., Новиков В.Н. Экологическая безопасность. Защита территории и населения при чрезвычайных ситуациях: Учебное пособие. - М.: ФАИР - ПРЕСС, 2000. - 336с.

14.Гусев А.М. Безопасность жизнедеятельности. М.: Издательство ПРИОР, 2005. - 448 с.

15.Действия населения в чрезвычайных ситуациях. Пособие. Под общей ред. Владимирова В.А. - М.: МЧС России, 1995, - 137с.

16.Долин П.А. Ликвидация чрезвычайной ситуации. М., Энергоиздат, 1992. - 87с.

17. Дорожко С.В., Морзак Г.И., Пустовит В.Т., Мурашко В.Ф. "Защита населения и объектов в чрезвычайных ситуациях. - М., 2007. - 242с.

18.Календарь МЧС России, 1996. - М.: ВНИИ ГОЧС, МТЦ Поиск,1995. - 44с.

19.Катастрофы и аварии. /Подгот. текста В.Е. Кудряшова, Н.В. Трус. - Минск: Литература, 1996. - Энциклопедия преступлений и катастроф. - 241с.

20.Кирин Б.Ф., Каледина Н.О., Слепцов В.И. Защита в чрезвычайных ситуациях: учебное пособие для вузов. - М.: МГГУ, 2004. - 239с.

21. Краткие справочные данные о чрезвычайных ситуациях техногенного, антропогенного и природного происхождения. Штаб ГО РСФСР. - Выпуск первый. - М,: 1990. - 193с.

22.Мастрюков Б.Т. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. - М.: МИСиС ч.1 - 1998. - 376с.

23.Организация и введение гражданской обороны и защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Учебное пособие. / Под редакцией Кирилова Г.Н. - М.: Институт риска и безопасности, 2002. - 171с.

24.Основы безопасности жизнедеятельности: В. Н. Новиков, А. А. Башкиров, С. И. Черняев -- Москва, Манускрипт, 2005. - 496с.

25.Радаев Н.Н. Структура системы управления безопасностью потенциально опасных объектов. - М.: РВСН, 2000. - 517 с.

26.Райхард Г. Стихийные бедствия. - М.: Слово, 1994. - 171с.

27.Репин Ю.В., Шабунин Р.А., Середа В.А. Основы безопасности человека в экстримальных ситуациях. Пособие по курсу ОБЖ. - Алматы: ДЕМЕУ, 2003. - 113с.

28.Русак О.Н., Малаян К.Р., Занько Н.Г. Безопасность жизнедеятельности. СПб.: Лань, 2001. - 448с.

29.Федеральный закон от 21 декабря 1994. № 68-ФЗ О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

30. Чрезвычайные ситуации. Энергия: экономика, техника, экология. - М., 2000. - 341с.

31.Шахраманьян М.А., Акимов В.А., Козлов К.А. Оценка природной и техногенной безопасности России. Теория и практика. - М.: ФИД «Деловой экспресс», 1998. - 400 с.

32.Шадский И.П. Чрезвычайные ситуации в промышленности. Учебное пособие. - М.: Институт риска и безопасности МЧС, 2002. - 117с.

Размещено на Allbest.ru

...